WO2007125219A1 - Produit composite apte a diffuser un agent actif - Google Patents

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WO2007125219A1
WO2007125219A1 PCT/FR2007/000747 FR2007000747W WO2007125219A1 WO 2007125219 A1 WO2007125219 A1 WO 2007125219A1 FR 2007000747 W FR2007000747 W FR 2007000747W WO 2007125219 A1 WO2007125219 A1 WO 2007125219A1
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WO
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matrix
active agent
product
product according
vector
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Application number
PCT/FR2007/000747
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English (en)
Inventor
Pierre Le Perchec
Jean-Pierre Carante
Bernard Pouyet
Original Assignee
Spado Sa
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Filing date
Publication date
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Priority to DE602007003587T priority patent/DE602007003587D1/de
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/18—Vapour or smoke emitting compositions with delayed or sustained release

Definitions

  • the present invention relates to products and devices capable of diffusing an active agent.
  • active agents may be for example insecticides (for example mothproof) or perfumes.
  • EP 0 548 940 A1 discloses stable compositions formed from clay materials containing intercalating agents, such as organic compounds with acid function associated with ammonium ions.
  • intercalating agents such as organic compounds with acid function associated with ammonium ions.
  • these intercalation materials can stabilize active agents such as pesticides in a lamellar structure; the stabilized active agents can be diffused over a long period.
  • active agents such as pesticides in a lamellar structure
  • These products can find use in the fields of agriculture and health.
  • the patent application EP 0 636 315 A1 describes hydrotalcite intercalation compounds with an organic anion which help to retain any pesticide, perfume or other active agent, whatever the chemical nature of these active agents. To to obtain a homogeneous intercalation of this agent, it must be introduced using a solvent.
  • Patent Application WO 2005/070203 discloses based on ceramic supports, sand, sawdust or cellulose, which is deposited on the agent which is in a solution of alkyl or aryl polysiloxanes.
  • Patent Application EP 0 671 123 A1 describes insecticide formulations applied on a solid support formed by a copolymer block; this allows their prolonged use with heated spray devices.
  • JP 08 039 511 describes a multi-layer system in EVA-based copolymers for delayed release of active agents.
  • Other multilayer EVA-based copolymer complexes have been described in JP 06 256 103, and JP 209 8889 discloses the use of stretched thermoplastic resins made of polyethylene. Most of these materials are in the form of leaves and are not biodegradable.
  • the patent application EP 1 190 725 A2 (Givaudan SA) describes a powder intended to absorb moisture, in particular for cat litter and baby diapers, said product being constituted by a mixture of a vector comprising a fragrance and d a powder capable of absorbing moisture.
  • the fragrance is released after humidification of the support, for a short time that corresponds to the purpose of the product.
  • the problem that the invention seeks to solve is to develop a new product can be used in the form of tablets or balls, preferably white, allowing the slow release of active agents, such as insecticides, temperature room. Given their cost, these active agents should be able to be used in small quantities.
  • This product should be able to use preferably biodegradable or at least biocompatible materials, and preferably materials of biological or biotechnological origin, and its manufacturing process should not involve volatile solvent.
  • a first object of the present invention is a composite product capable of diffusing at least one active agent, said product being characterized in that it comprises: a) at least one non-hygroscopic and compressible matrix based on at least one salt, said vector being solid at ambient temperature, and said vector maintaining said active agent in solid solution; b) at least one hydrophobic and immiscible vector with the matrix, containing at least one active agent; c) optionally adjuvants or other active agents found in the matrix and / or in the vector.
  • the active agent may be in particular a biocide, an insecticide, anesthetic. a repellent, a perfume, a deodorant, a disinfectant.
  • a second object of the present invention is a method of manufacturing a composite product part in which
  • an intermediate product P is prepared by mixing the product resulting from stage (a) with the matrix
  • the intermediate product P is formed by compression of a tablet of desired shape.
  • a third object of the present invention is the use of the composite product for diffusing an active agent in a gaseous or liquid phase, in particular by evaporation at room temperature or by fumigation at a temperature above 25 ° C.
  • the composite product capable of diffusing at least one active agent according to the invention comprises at least one non-hygroscopic and compressible matrix based on at least one salt.
  • a mixture of several salts can be used.
  • the salts can be hydrated or not hydrated.
  • the salt, or if there are several salts, the mixture of salts, must not be hygroscopic. It can be organic or inorganic.
  • the pH defined in aqueous solution is advantageously between 5 and 9, and even more preferably around 7.
  • the hydrated organic salts may be synthetic or natural salts. It can be biotechnological products, preferably from a fermentation process, such as carbohydrates, milk, cereals. These bio-technological products are generally biodegradable. For example: Calcium lactates pentahydrate (D 1 L mixture or, preferably, L-form) (5HLACA) (CAS No.
  • hydrated inorganic salts mention may be made of: decahydated sodium tetraborate (10HBNA) (borax, CAS No. [1303-96-4]), sodium dodecahydrate (12HPHONA) (CAS No. [ 10039-32-4]), decahydrated sodium pyrophosphate (10HPYNA) (CAS RN [13472-36-1]), hydrated sodium sulfanilate (HSUNA) (CAS RN [123333-70-0] ), magnesium sulfate heptahydrate (Epson salt (CAS # [10034-99-8])).
  • HBNA sodium tetraborate
  • 12HPHONA sodium dodecahydrate
  • decahydrated sodium pyrophosphate 10HPYNA
  • HUNA hydrated sodium sulfanilate
  • Epson salt CAS # [10034-99-8]
  • Non-hydrated salts can also be used, provided that they are not soluble in the hydrophobic vector.
  • GANA sodium gluconate
  • use of a gluconate-based matrix leads to an active agent emission characterized by a first strong emission phase (of the order of a few days), followed by a second phase of longer moderate emission. This can allow long-term use.
  • To regulate the evaporation of the water from the matrix it is also possible to use a mixture of hydrated salts or a mixture of non-hydrated salts or a mixture of hydrated salts and non-hydrated salts for the constitution of the matrix.
  • salts or mixtures of salts are chosen so as to obtain a saturation water vapor pressure which is greater than or equal to 12 mmHg, which is the average value of the vapor pressure of water. at a relative humidity of 70%.
  • the calcium lactate pentahydrate has a saturation vapor pressure of 25 mmHg and is therefore a water-emitting agent (efflorescent), whereas the magnesium acetate tetrahydrate with a saturation vapor pressure of 1 1 mm Hg is a weakly absorptive agent (deliquescent).
  • All these matrices can be aggregated by compression, typically under a pressure of a few tens of kg / cm " .
  • L-lactate pentahydrate which is a neutral, non-hygroscopic and fully biodegradable salt
  • Calcium L-lactate pentahydrate is especially manufactured industrially by direct fermentation of cereal flour and carbohydrates using Rhizopus-type ferments or lactobacilli. Racemic is less rapidly biodegradable. Calcium lactates are commonly used as additives in the manufacture of livestock feeds; their toxicological and eco-toxicological safety is amply documented and recognized (from: Chemos 1998, Sept 37 (7) pp.
  • Calcium lactates pentahydrate are particularly suitable because they are easy to compress and are particularly suitable for industrial production of tablets.
  • the composite product capable of diffusing at least one active agent according to the invention comprises at least one hydrophobic vector which is immiscible with the matrix, containing at least one active agent.
  • the vector must be solid at room temperature, otherwise the composite product can not be formed by compression.
  • this active agent is soluble in the vector.
  • solid or liquid waxes natural or synthetic, such as beeswax, carnauba wax, ozokerite wax, candelilla wax, or linear paraffins. or branched, liquid or solid, or a mixture of these substances, provided however that the hydrophobic mixture containing the vector is finally solid at room temperature.
  • hydrophobic substances capable of receiving, as solid solvent, active agents which it is desired to incorporate into the composite product. It is also possible to use any compound or mixture of hydrophobic compounds, solvent (s) active agents and solid (s) at room temperature, such as for example a paraffmic section or a mixture of terpene or siloxane compounds.
  • polysiloxanes, polyethylene and copolymers derived from ethylene and other olefins (such as butene and octene) can be used with a molecular weight such that a solid can be obtained at ambient temperature and up to possibly a temperature of 100 0 C, and provided that the solid is compressible and is not miscible with the matrix.
  • this hydrophobic vector keeps the active agent in solid solution throughout the use of the composite product, and prevents its diffusion into the matrix, even when the vector becomes liquid, for example at a temperature above 50 ° C.
  • solid solution here means a homogeneous distribution of the molecules of the active agent in the solid hydrophobic vector. According to the invention, such a solid solution can be obtained by mixing said active agent with said vector in the liquid state to form a liquid solution, followed by cooling of the liquid mixture.
  • Another characteristic of the vector is that it is capable, in the compressed state, of gradually releasing the active agent, even in the presence of the matrix.
  • the composite product according to the invention can contain a wide range of active agents. It can be insecticides. Among the insecticides, pyrethroids are preferred, such as: transfluthrin, metromethrin, S-bioallethrin, esbiothrin, bioresmethrin, alpha- and beta-cipermethrin, deltamethrin, empenthrin, resmethrin, furethrin, prallethrin, cyphenothrin, cinerines I and II, pyrethrums natural from the chrysanthemum culture. Vapororthrine (empenthrin) is preferred.
  • active agents for example several insecticides, belonging to the same family or to different families, having a similar mechanism of action or not, can be used.
  • active agents for example, one can mix and allethrin vaporthrin, or extract of pyrethrum and vaporthrin, or tefluthrin and Pesbiothrine.
  • a synergist such as, for example, a pyrethrone with piperonyl butoxide (PBO).
  • the content of active agent is typically between 0.01 and 10%, preferably between 0.1 and 10%, and even more preferably between 0.20 and 1%. If a use for fumigation is envisaged, the content of active agent is advantageously between 2 and 10%, and even more advantageously between 2 and 5%.
  • the active agent when the active agent is a biocide, its concentration is preferably between 0.1% and 1.0%, and even more preferentially between 0.1% and 0.5%, whereas for deodorants, may use a concentration of between 1.0% and 10.0%, and preferably between 1.5% and 5.0%. It can be one or more biocides, and one or more deodorants, and these concentrations are total concentrations. 7 000747
  • the composite product capable of diffusing at least one active agent according to the invention may also comprise adjuvants or other active agents, found either in the matrix or in the vector.
  • adjuvants or other active agents may be for example perfumes, essential oils, pheromones, antioxidants, emulsifiers, dyes, texture agents.
  • These adjuvants can be introduced into the hydrophobic phase by dissolution in paraffin as described below for the active agents. They can also be introduced into the matrix, in particular by impregnation or solubilization, if the adjuvant is a liquid, or by mixing powders if the adjuvant is a solid.
  • the use of pheromones is useful for a composite product for combating food mites.
  • Another type of adjuvant are the texture agents.
  • the use of a texturing agent makes it possible to control the release of water, that is to say the progressive dehydration of the hydrated salt.
  • these texturing agents mention may be made of natural or synthetic polyglycosides, such as xanthan gum, guar gum, carob gum, alginates, polyvinyl alcohol. These substances are advantageously used at a concentration of between 0.05 and 5%.
  • fragments is meant here natural or synthetic substances odorous, or mixtures of such substances, able to produce, over a prolonged period consistent with the intended use of the composite product, a pleasant odor. It may be essential oils (ie an aromatic liquid and volatile isolated by a physical separation process from an odoriferous plant of a single botanical species), or constituents of essential oils, such as monoterpenes , sesquiterpenes, alcohols, aldehydes, ketones, esters, hydrocarbons.
  • essential oils ie an aromatic liquid and volatile isolated by a physical separation process from an odoriferous plant of a single botanical species
  • constituents of essential oils such as monoterpenes , sesquiterpenes, alcohols, aldehydes, ketones, esters, hydrocarbons.
  • perfumes are used in conjunction with another active agent such as an insecticide
  • another active agent such as an insecticide
  • the perfume becomes in this case an agent for controlling the life of the active agent.
  • the polyvinyl acetate partially or fully hydrolyzed can be used as an adjuvant to give a more uniform appearance and smooth to the tablet.
  • an end-of-life indicator of the composite product is introduced into the matrix, preferably in a hydrated matrix.
  • a salt of a metal cation is advantageously chosen which, at the end of the dehydration of the matrix, undergoes a color change subsequent to the action of oxygen.
  • a ferrous salt may be used, possibly assisted by a color enhancer, such as KSCN.
  • the end of life indicator consists of ferrous sulfate, preferably pentahydrate (as white, but the heptahydrate salt, slightly greenish color, may also be suitable technically), possibly combined with magnesium acetate tetrahydrate and ascorbic acid as regulators of the conversion of ferrous salt to ferric salt.
  • ferrous sulfate preferably pentahydrate (as white, but the heptahydrate salt, slightly greenish color, may also be suitable technically
  • magnesium acetate tetrahydrate and ascorbic acid as regulators of the conversion of ferrous salt to ferric salt.
  • the concentrations that can be used are: Ferrous sulphate pentahydrate: between 3 and 30%, and preferably between 5 and 15%
  • Ascorbic acid between 1 and 10%, preferably between 1.5 and 6%
  • Magnesium acetate tetrahydrate between 1 and 8%, preferably between 1.5 and 5%.
  • a typical composition comprises: ferrous sulfate 7.5%, ascorbic acid 3%, magnesium acetate 3%; it can be used for example with a matrix of calcium lactate pentahydrate.
  • the biological efficacy of the tablet is not modified by the presence of the indicator of end of life.
  • the three components of this end-of-life indicator are preferably incorporated in the mixture consisting of the vector and the template in the order indicated above.
  • Such a tablet, initially white in color, will adopt a "brown” or "rust” color at the end of the recommended duration of use.
  • One of the advantages of the composite product according to the invention is its ability to release gradually and for a long time, typically of the order of a few weeks, the active agent. This release depends little on external conditions (ambient temperature, ambient humidity, ventilation), and in particular does not depend on the moisture absorption by the tablet formed from said composite product.
  • the inventors have observed that the hydrated salts, and in particular calcium L-lactate pentahydrate, give off during their aging water, which is released at least in part, because a total dehydration only occurs very difficult. This does not lead to the disintegration of the tablet. Without being bound by a scientific explanation of the operation of the composite product according to the invention, it seems that a cavitary three-dimensional network is thus formed which makes it accessible to
  • the vector following compression which forms an essential step in the process for manufacturing the composite product according to the invention, is present in the form of a fairly thin film with a high surface area to volume ratio; this facilitates the access of the active agent dissolved in the vector to the ambient air via the cavity network formed by the evaporation of the water of the matrix.
  • the inventors have also found by thermogravimetric analyzes that the water emission temperature of the composite increases after compression.
  • the method of manufacturing the composite product according to the invention comprises the following steps: .
  • step (b) preparing an intermediate product P by mixing the product from step (a) with the matrix;
  • the intermediate product P is formed by compression of a tablet of desired shape.
  • the dissolution of the active agent, or mixture of active agents, in a liquid paraffinic oil is either at room temperature or at a temperature above room temperature.
  • the paraffin selected for step (a) will normally be heated to a suitable temperature to be in liquid form to receive the active agent.
  • the temperature will be between 50 and 15O 0 C, preferably between 60 and 100 0 C. It will avoid too high temperatures which may degrade the active agent.
  • the process according to the invention does not need to use light solvents.
  • Step (b) may advantageously be carried out according to one of the two following embodiments:
  • a first embodiment (bl) which leads to an intermediate product P1
  • the solid or liquid solution obtained in step (a) is mixed with the matrix in the form of a powder.
  • the intermediate product P1 thus obtained has the form of either a mixture of powdery or granular solids or a paste of appropriate consistency or a liquid mixture and a powdery solid.
  • This variant can be advantageously carried out in a twin-screw extruder of known type, with a pressure which can be up to 300 kg / cm 2 , and which is preferably between 10 and 200 kg / cm 2 .
  • step (b2) which leads to an intermediate product P2
  • the liquid solution obtained in step (a) is solidified by quenching, followed by grinding to obtain a powder, said powder then being mixed with the matrix is also in the form of powder.
  • the intermediate product P2 thus obtained is a powder.
  • Said quenching can advantageously be done in contact with a cold surface, for example a sheet cooled to a temperature below 0 ° C.
  • the solid product obtained by this quenching should normally be milled, preferably cold, for example by cryomilling or by projection on a cooled surface at the solidification temperature, preferably at a temperature below 0 ° C., and even more preferably at a temperature of between -16 ° C. and -20 ° C.
  • the advantage of this variant (b2) is that it dissociates the solidification of the solution obtained in step 7 000747
  • a solid intermediate product P it is preferred to proceed by rapid solidification of the carrier-active agent mixture, since, according to the findings of the inventors, the rapid solidification leads to a better crystallized intermediate product P. the matrix, as well as the compression for fo ⁇ ner a tablet, are facilitated.
  • the method according to the invention can involve several mixed salts which form the matrix, and several different vectors, miscible with each other or not.
  • the use of several vectors allows to incorporate separately several active agents or adjuvants, for example to avoid their interaction in the vector; in this case, it is also possible to use several batches of the same vector in which an active agent or adjuvant is dissolved per batch, or several vectors or adjuvants that are compatible with each other in batches. It is also possible to dissolve in different vectors a single active agent which presents in these different vectors a different kinetics of release.
  • the last step of the process according to the invention is the compression of the intermediate product P1 or P2.
  • This step is essential to obtain three-dimensional pieces.
  • an intermediate product composed of 90% of 5HLACA and 10% of paraffin with a melting point of between 58 ° C. and 62 ° C. (containing the active agent vaporthrin) was formed by compression.
  • a perfume a tablet whose density d was 1 at a pressure of 10 kg / cm " , and equal to 1,277 at a pressure of 200 kg / cm 2 .
  • the composite product according to the invention comprises between 50 and 99% of matrix and between 1 and 50% of vector. It is preferred to use between 60 and 90% of matrix and between 10 and 40% of vector, and still more preferably between 75 and 90% of matrix and between 10 and 25% of vector. In a typical embodiment, 7 000747
  • the tablets manufactured are white tablets.
  • the tablet can be prepared with very different three-dimensional shapes: plates, sheets, sticks, balls, cubes, cylinders, pyramids, ovoids, wires. Figurative objects can also be prepared. These tablets can be used for several weeks at room temperature without changing their texture properties and without disintegrating. In addition, these tablets remain intact and do not disintegrate when they fall to the ground, on a hard surface. •
  • the composite product according to the invention can be used in different ways. It can be used by evaporation at room temperature, i.e. the product is allowed to simply stand in air. It can also be used by fumigation at a temperature above 25 ° C. A typical use is the use to fight or hunt mites. Another similar use is for food mites.
  • the composite product according to the invention can also be used in diffusing devices, for example devices incorporating heating, ventilation, humidification, or programming of heating and / or ventilation and / or humidification.
  • the analyzes were carried out by thermal gravimetry (ATG) at 30 ° C. under a helium sweep (100 ml / min).
  • the emission of the composite (A), the matrix is GANA is essentially vaporthrin, while in the composite product (B) of which the matrix is 5HLACA, water is also emitted.
  • the analyzes were carried out by ATG at 25, 30, 35 and 40 0 C under helium scanning.
  • This example is a comparison of the emission of volatile matter depending on the support: The following measurements were carried out by isothermal thernio gravimetry (ATG) at 30 ° C. under helium scavenging (100 ml / min).
  • This example is a dynamic thermogravimetric analysis of the composite product according to the invention, with a temperature rise of 10 ° C./min and with a helium flow rate of 100 ml / min.
  • the aim was to measure the effect due to the matrix and the compression, by comparison between a sample comprising only vaporthrin and a sample comprising a mixture of 5HLACA: VP 50%: 50% composition. Weight loss was observed for temperatures between 80 0 C and 150 0 C, followed by a regular mass loss.
  • This example illustrates the fumigation capacity of the composite product according to the invention.
  • This example shows the aging of powder whose matrix is GANA.
  • a mixture according to the method described in Examples 1 to 9 was carried out. It consisted of: 40.00 g paraffin, 4.00 g paraffin oil, 4.01 g vaporthrin,
  • Example 17 Example of aging of powder whose matrix is 5HLACA.
  • the fluid mixture was obtained by heating at 90 ° C., and the powdering was carried out by cryo-grinding.
  • the powder thus obtained was mixed with 90 g of 5HLACA (purity of 98%) in powder containing 22% of water,
  • composition of the composite product to be aged was therefore the following: 5HLACA: P: OP • VP: Pf 90%: 6.17%: 0.83%: 2%: 1%, ie 22.8% of volatile matter.
  • the quantity of volatile matter emitted is 1.3994 g, ie 76% of the volatile matter contained in the composite product according to the invention (water, vaporthrine, perfume).
  • This example presents the results of the capillary gas chromatographic analysis (CGC) carried out on the balls of Example 17, which were powdered and extracted with a 50:50 mixture of petroleum ether / methylene chloride. was to measure the emission of volatile matter, excluding water, that is to say only the active substances (vaporthrine and perfume). The assay was performed relative to paraffin oil.
  • CGC capillary gas chromatographic analysis
  • Table 11 shows the results of percentages of vaporthine and perfume emitted as a function of time.
  • This example shows the insecticidal efficacy of the tablets according to the invention.
  • Toxicity tests are performed in pregnant paperboard of a volume of 53 liters (45.5 cm x 33.5 cm x 35 cm), closed (but not hermetically), placed in a room at room temperature.
  • a fly (order Diptera), Ceratitis capitata Wied, is used as a biological reagent to evaluate the effectiveness of the devices.
  • insects are placed in cages of about 9 liters of volume (20 cm x 20 cm x
  • the composite products to be tested are placed in the enclosure ten hours before the insects. Mortality is monitored twice a day. Insects with no movement are considered dead. It should be noted that the symptoms of severe damage to the nervous system are visible well before complete immobility. Such insects will not survive. The procedure used here therefore underestimates the actual effect of the products tested.
  • Table 12 shows results obtained on new composite products (a dozen), which have not yet been maintained in the ambient atmosphere.
  • compositions of these composites are indicated in the first five columns of the table, with the following abbreviations:
  • VP vaporthrine
  • Pf perfume
  • PVA indicates the addition of polyvinyl alcohol at the indicated dose.
  • Table 13 shows results obtained on composite products which were maintained for a specified number of days before being introduced into the enclosures.
  • the numbers in the first column of Table 13 refer to the numbers in the first column of Table 12.
  • TL50 and TL10 values were determined for male and female flies, according to the method indicated in Example 19, with eight tablets of about 3.5 g each, the introduction of tablets, at 8 days and at 181 days. The results are summarized in Table 14.
  • Thermogravimetric analysis of several matrices or products according to the invention was carried out in order to highlight the influence of compression on the emission capacity of volatiles.
  • calcium lactate pentahydrate powder has a peak emission at a temperature 77.40 0 C; this peak corresponds to the departure of water.
  • the same product, but in compressed form, has a peak emission at a temperature of 83.75 ° C.
  • a powder mixture of calcium lactate pentahydrate and paraffin containing perfume and insecticide emits an emission peak of 93.27 ° C; this peak corresponds to the departure of water.
  • the same product, but in compressed form has a peak emission at a temperature of 1 l ⁇ , 67 ° C.

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Abstract

L'invention concerne un produit composite apte à diffuser au moins un agent actif, caractérisé en ce qu'il comprend : a) au moins une matrice non hygroscopique et compressible à base d'au moins un sel, b) au moins un vecteur hydrophobe et non miscible avec la matrice, contenant au moins un agent actif, c) éventuellement des adjuvants ou d'autres agents actifs, se trouvant dans la matrice et / ou dans le vecteur. Ce produit peut être utilisé pour diffuser des insecticides, des parfums ou des désodorisants par évaporation à la température ambiante.

Description

7 000747
Produit composite apte à diffuser un agent actif
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne les produits et dispositifs aptes à diffuser un agent actif. Ces agents actifs peuvent être par exemple des insecticides (par exemple antimites) ou des parfums.
Etat de la technique Autrefois, on combattait les mites dans les placards à l'aide de boules ou comprimés comportant de la naphthaline. La naphthaline a ensuite été remplacée par du para- dichlorobenzène. Ce produit est maintenant à son tour suspendu à une interdiction réglementaire. Le consommateur est habitué à ces produits qui se présentent sous la forme d'une boule ou d'un comprimé de couleur blanche, lesquels sont placés dans une armoire ou un placard, le cas échéant dans La poche d'un vêtement et destinés à y séjourner pour une période prolongée. Un produit de remplacement devrait donc avoir une forme, un aspect et des caractéristiques d'utilisation similaires : la substance susceptible de tuer ou pour le moins de faire fuir les insectes nuisibles visés doit être capable de diffuser à une dose suffisante pendant une période prolongée (typiquement de Tordre de quelques semaines).
On connaît d'autres méthodes pour assurer la diffusion prolongée de substances biocides par un matériau porteur. La demande de brevet EP 0 548 940 Al décrit des compositions stables formées à partir de matériaux de type argile contenant des agents d'intercalation, tels que des composés organiques avec une fonction acide associés à des ions ammonium. Ainsi, ces matériaux d'intercalation peuvent stabiliser des agents actifs tels que des pesticides dans une structure lamellaire ; les agents actifs stabilisés peuvent être diffusés sur une longue durée. Ces produits peuvent trouver une utilisation dans les domaines de l'agriculture et de la santé. La demande de brevet EP 0 636 315 Al décrit des composés d'intercalation de type hydrotalcite avec un anion organique qui contribuent à retenir tout pesticide, parfum ou autre agent actif, quelle que soit la nature chimique de ces agent actifs. Afin d'obtenir une intercalation homogène de cet agent, il doit être introduit à l'aide d'un solvant.
L'inclusion d'agents actifs de la famille des pyréthroïdes. mélangés à des parfums. dans des solides poreux a été décrite dans le document de brevet RU 2146870 Cl . La demande de brevet WO 2005/070203 (Johnson) décrit des supports à base de céramiques, sable, sciures ou cellulose, sur lesquels est déposé l'agent qui se trouve dans une solution d'alkyl- ou aryl-polysiloxanes.
La demande de brevet EP 0 671 123 Al décrit des formulations d'insecticides appliquées sur un support solide formé par un bloc copolymère ; cela permet leur usage prolongé avec des dispositifs de vaporisation chauffants.
On connaît aussi des compositions qui peuvent être utilisées simplement par évaporation, sans chauffer. Le brevet US 4,130,450 (Whitcomb) décrit un tissu chargé d'insecticides, qui sont appliqués directement ou sous forme encapsulée. Le brevet US
4,796,381 (Kauth) décrit des bandes de papier ou de tissu imprégnés d'insecticides, tel que vaporthrine, perméthrine et bioalléthrine. La demande de brevet WO 96/32843
(Emmrich) et la demande de brevet DE 19947 146 (Bayer) décrivent d'autres supports, essentiellement à base de cellulose, qui ont été imprégnés d'un agent actif visant à tuer ou faire fuir des insectes, qui se dégage par simple évaporation. La demande de brevet GB 2 407 770 A décrit une approche similaire avec des agents actifs de type pyréthroïde pour combattre les moustiques et les mites.
D'une manière générale, l'imprégnation seule ne semble pas permettre le contrôle d'une libération par évaporation de l'agent actif sur une durée prolongée ; cela est probablement dû au fait que l'agent actif ne se trouve pas emprisonné ou n'est pas retenu par des forces physiques ou chimiques permettant de contrôler sa libération.
La libération contrôlée sur une durée prolongée est possible avec certains types de matrices à base de polymères. De telles résines ont été décrites dans les documents de brevet JP 60 161 908, JP 01 211 505, JP 01 230 504, JP 03 200 704, JP 02 196 704, JP
05 279 202 et JP 08 039 511. Ce dernier document décrit un système multi-couches en copolymères à base d'EVA permettant une libération retardée d'agents actifs. D'autres complexes multi-couches en copolymères à base d'EVA ont été décrits dans JP 06 256 103, et le document JP 209 8889 décrit l'utilisation de résines thermoplastiques étirées en polyéthylène. La majorité de ces matériaux se présentent sous forme de feuilles et ne sont pas biodégradables.
La demande de brevet EP 1 190 725 A2 (Givaudan SA) décrit une poudre destinée à absorber de l'humidité, notamment pour litière pour chat et couches de bébé, ledit produit étant constitué par un mélange d'un vecteur comportant une fragrance et d'une poudre capable d'absorber de l'humidité. La fragrance est libérée suite à l'humidification du support, sur une durée courte qui correspond à la finalité du produit.
Dans l'état de la technique pratiquement aucun exemple n'est signalé dans lesquels on a utilisé des boules ou des comprimés, car le contrôle de la libération de l'agent actif à partir d'un comprimé ou d'une boule est rendu encore plus difficile.
Le problème que la présente invention cherche à résoudre est de développer un nouveau produit pouvant être utilisé sous la forme de comprimés ou de boules, de préférence de couleur blanche, qui permet la libération lente d'agents actifs, tels que des insecticides, à température ambiante. Compte tenu de leur coût, ces agents actifs devraient pouvoir être utilisés en faible quantité. Ce produit devrait pouvoir faire intervenir de manière préférée des matériaux biodégradables ou au moins biocompatibles, et de préférence des matériaux d'origine biologique ou biotechnologique, et son procédé de fabrication ne devrait pas faire intervenir de solvant volatile.
Objet de l'invention
Un premier objet de la présente invention est un produit composite apte à diffuser au moins un agent actif, ledit produit étant caractérisé en ce qu'il comprend : a) au moins une matrice non hygroscopique et compressible à base d'au moins un sel, ledit vecteur étant solide à la température ambiante, et ledit vecteur maintenant ledit agent actif en solution solide ; b) au moins un vecteur hydrophobe et non miscible avec la matrice, contenant au moins un agent actif ; c) éventuellement des adjuvants ou d'autres agents actifs, se trouvant dans la matrice et/ou dans le vecteur.
L'agent actif peut être notamment un biocide, un insecticide, un anesthésiant. un répulsif, un parfum, un désodorisant, un désinfectant. Un second objet de la présente invention est un procédé de fabrication d'une pièce en produit composite dans lequel
(a) on dissout au moins un agent actif, qui peut être solide ou liquide, dans une phase hydrophobe liquide, de préférence en dissolvant l'agent actif dans une huile paraffinique à l'état liquide ou en l'ajoutant directement à la phase hydrophobe liquide, pour former une solution liquide, qui peut éventuellement être solidifiée pour former une solution solide ;
(b) on prépare un produit intermédiaire P en mélangeant le produit issu de l'étape (a) avec la matrice,
(c) on forme par compression du produit intermédiaire P un comprimé de forme voulue.
Un troisième objet de la présente invention est l'utilisation du produit composite pour diffuser un agent actif dans une phase gazeuse ou liquide, notamment par évaporation à température ambiante ou par fumigation à une température supérieure à 25°C.
Description de l'invention
Tous les pourcentages indiqués à titre de composition chimique sont des pourcentages massiques. On entend ici par un produit « compressible » un produit à l'état solide dont la densité augmente lorsque l'on exerce une pression extérieure sur ledit produit. On entend ici par « produit composite » un produit comportant au moins deux phases solides non miscibles. Selon l'invention, le problème est résolu par la combinaison de plusieurs moyens. Le produit composite apte à diffuser au moins un agent actif selon l'invention comprend au moins une matrice non hygroscopique et compressible à base d'au moins un sel. On peut utiliser un mélange de plusieurs sels. Les sels peuvent être hydratés ou non hydratés. Le sel, ou s'il y a plusieurs sels, le mélange de sels, ne doit pas être hygroscopique. Il peut être organique ou inorganique. Le pH défini en solution aqueuse se situe avantageusement entre 5 et 9, et encore plus préférentiellement aux alentours de 7. Les sels organiques hydratés peuvent être des sels synthétiques ou naturels. Il peut s'agir de produits biotechnologiques, de préférence issus d'un procédé de fermentation, tels que les carbohydrates, le lait, les céréales. Ces produits d'origine bio technologique sont en général biodégradables. On peut utiliser par exemple : les lactates de calcium pentahydratés (mélange D1L ou, de préférence, la forme L) (5HLACA) (n° CAS [5743-47-5]), le L-glutamate de calcium tétra-hydraté (4HGLUCA) (n° CAS [142-47-2]), le disodium glycérophosphate pentahydraté (5HGLYNA) (n° CAS [819-83-0]), le L(+) tartrate de sodium dihydraté (n° CAS[6106-24-7]), le levulinate de calcium dihydraté.
Parmi les sels inorganiques hydratés, on peut citer : le tétraborate de sodium déca- hydraté (10HBNA) (borax, n° CAS [1303-96-4]), le phosphate de sodium dodéca- hydraté (12HPHONA) (n° CAS [10039-32-4]), le pyrophosphate de sodium déca- hydraté (10HPYNA) (n° CAS [13472-36-1]), le sulfanilate de sodium hydraté (HSUNA) (n° CAS [123333-70-0]), le sulfate de magnésium heptahydraté (sel d'Epson (n° CAS [10034-99-8])).
On peut également utiliser des sels non hydratés, à condition qu'ils ne soient pas solubles dans le vecteur hydrophobe. A titre d'exemple, on peut utiliser les sels de calcium, sodium ou potassium de l'acide gluconique (parmi ces trois de préférence le gluconate de sodium (GANA), (n° CAS [527-07-1]). L'utilisation d'une matrice à base de gluconate conduit à une émission d'agent actif caractérisée par une première phase d'émission forte (de l'ordre de quelques jours), suivie d'une deuxième phase d'émission modérée plus longue. Cela peut permettre une utilisation de longue durée. Pour réguler l'évaporation de l'eau de la matrice, on peut aussi utiliser pour la constitution de la matrice un mélange de sels hydratés, ou un mélange de sels non hydratés ou encore un mélange de sels hydratés et de sels non hydratés. Dans un mode de réalisation avantageux, on choisit les sels ou mélanges de sels de manière à obtenir une pression de vapeur d'eau saturante qui est supérieure ou égale à 12 mm Hg, qui est la valeur moyenne de la tension de vapeur d'eau à une humidité relative de 70%. A titre d'exemple, dans ces conditions, le lactate de calcium pentahydraté a une pression de vapeur saturante de 25 mm Hg et est donc un agent émetteur d'eau (efflorescent), alors que l'acétate de magnésium tétra-hydraté avec une pression de vapeur saturante de 1 1 mm Hg est un agent faiblement absorbeur (déliquescent).
Toutes ces matrices, notamment lorsqu'elles se présentent sous forme de poudre, peuvent être agrégées par compression, typiquement sous une pression de quelques dizaines de kg/cm".
Parmi toutes les matrices utilisables, on peut utiliser le D,L-lactate de calcium pentahydraté racémique, mais on préfère le L-lactate de calcium pentahydraté, qui est un sel neutre non hygroscopique et totalement biodégradable. Le L-lactate de calcium pentahydraté est notamment fabriqué industriellement par fermentation directe de farine de céréales et de carbohydrates à l'aide de ferments de type Rhizopus ou de lactobacilles. Le racémique est moins rapidement biodégradable. Les lactates de calcium sont utilisés habituellement en tant qu'additifs dans la fabrication d'aliments pour le bétail ; leur innocuité toxicologique et éco-toxicologique est amplement documentée et reconnue (d'après : Chemos 1998, Sept 37(7) pp. 1317-33 ; Auteurs Bowmer CT. ; Hooftman R.N. Hanstveit A.O. Wenderbosch P.W., Van der Hoeven . N.). Les lactates de calcium pentahydratés sont particulièrement adaptés car ils sont faciles à compresser et se prêtent particulièrement bien à une production industrielle de comprimés.
Par ailleurs, le produit composite apte à diffuser au moins un agent actif selon l'invention comprend au moins un vecteur hydrophobe et non miscible avec la matrice, contenant au moins un agent actif. Le vecteur doit être solide à la température ambiante, car autrement le produit composite ne peut pas être formé par compression. Avantageusement, cet agent actif est soluble dans le vecteur. Pour dissoudre des pyréthroïdes ou des parfums, on peut utiliser des cires solides ou liquides, naturelles ou synthétiques, telles que la cire d'abeille, la cire de carnauba, la cire d'ozokérite, la cire de candelilla, ou encore des paraffines linéaires ou ramifiées, liquides ou solides, ou un mélange de ces substances, à condition toutefois que le mélange hydrophobe contenant le vecteur soit finalement solide à température ambiante. On peut aussi utiliser d'autres substances hydrophobes aptes à recevoir en tant que solvant solide des agents actifs que l'on souhaite incorporer dans le produit composite. On peut aussi faire appel à tout composé ou mélange de composés hydrophobe(s), solvant(s) des agents actifs et solide(s) à température ambiante, tel que par exemple une coupe paraffmique ou un mélange de composés terpéniques ou siloxaniques. A titre d'exemple, on peut utiliser des polysiloxanes, du polyéthylène et des copolymères dérivés de Péthylène et d'autres oléfines (tels que butène et octène) avec une masse moléculaire telle que l'on peut obtenir un solide à la température ambiante et jusqu'à éventuellement une température de 1000C, et à condition que ce solide soit compressible et ne soit pas miscible avec la matrice.
Typiquement, ce vecteur hydrophobe maintient l'agent actif en solution solide pendant toute la durée d'utilisation du produit composite, et évite sa diffusion dans la matrice, même lorsque le vecteur devient liquide, par exemple à une température supérieure à 5O0C. On entend ici par « solution solide » une répartition homogène des molécules de l'agent actif dans le vecteur hydrophobe solide. Selon l'invention, une telle solution solide peut être obtenue en mélangeant ledit agent actif avec ledit vecteur à l'état liquide pour former une solution liquide, suivi d'un refroidissement du mélange liquide.
Une autre caractéristique du vecteur est qu'il est capable, à l'état compressé, de libérer progressivement l'agent actif, même en présence de la matrice. Sans être lié par une explication du mécanisme physico-chimique de l'invention, les inventeurs pensent que R2007/000747
cela est possible lorsque la solubilisation de l'agent actif est assurée par des forces de Van der Waals.
Le produit composite selon l'invention peut contenir une vaste gamme d'agents actifs. II peut s'agir d'insecticides. Parmi les insecticides, on préfère les pyréthroïdes, tels que : transfluthrine, metomethrine, S-bioallethrine, esbiothrine, bioresmethrine, alpha- and beta-cipermethrine, deltamethrine, empenthrine, resmethrine, furethrine, prallethrine, cyphenothrine, cinerines I et II, les pyréthrums naturels issus de la culture de chrysanthème. On préfère la vaporthrine (empenthrine). On peut aussi utiliser d'autres biocides volatiles connus, tels que les dérivés de l'acide chrysanthémique ou d'autres composés connus tels que DDVP, DEET.
On peut utiliser plusieurs agents actifs, par exemple plusieurs insecticides, appartenant à la même famille ou à des familles différentes, ayant un mécanisme d'action analogue ou non. À titre d'exemple, on peut mélanger l'allethrine et la vaporthrine, ou l'extrait de pyrethrum et la vaporthrine, ou encore la téfluthrine et Pesbiothrine. On peut aussi réaliser des mélanges impliquant un synergisant tels que par exemple un pyrétroide avec le pipéronyl butoxyde (PBO).
La teneur en agent actif est typiquement comprise entre 0,01 et 10%, préférentiellement entre 0,1 et 10%, et encore plus préférentiellement entre 0,20 et 1%. Si une utilisation pour la fumigation est envisagée, la teneur en agent actif est avantageusement comprise entre 2 et 10%, et encore plus avantageusement entre 2 et 5%.
Plus précisément, lorsque l'agent actif est un biocide, sa concentration est préférentiellement comprise entre 0,1% et 1,0%, et encore plus préférentiellement entre 0,1% et 0,5%, alors que pour les désodorisants, on peut utiliser une concentration comprise entre 1,0% et 10,0%, et préférentiellement comprise entre 1,5% et 5,0%. Il peut s'agir d'un ou plusieurs biocides, et d'un ou plusieurs désodorisants, et ces concentrations sont des concentrations totales. 7 000747
Le produit composite apte à diffuser au moins un agent actif selon l'invention peut encore comprendre des adjuvants ou d'autres agents actifs, se trouvant soit dans la matrice, soit dans le vecteur. Ces adjuvants ou d'autres agents actifs peuvent être par exemple des parfums, des huiles essentielles, des phéromones, des antioxydants, des émulsifiants, des colorants, des agents de texture. Ces adjuvants peuvent être introduits dans la phase hydrophobe, par dissolution dans la paraffine comme décrit ci-dessous pour les agents actifs. Ils peuvent également être introduits dans la matrice, notamment par imprégnation ou solubilisation, si l'adjuvant est un liquide, ou par mélange de poudres si l'adjuvant est un solide.
A titre d'exemple, l'emploi de phéromones est utile pour un produit composite destiné à combattre les mites alimentaires. Un autre type d'adjuvant sont les agents de texture. L'emploi d'un agent de texture permet de contrôler la libération d'eau, c'est-à-dire la déshydratation progressive du sel hydraté. Parmi ces agents de texture, on peut citer les polyglycosides naturels ou synthétiques, tels que la gomme de xanthane, de guar, de caroube, les alginates, l'alcool polyvinylique. Ces substances sont avantageusement utilisées à une concentration comprise entre 0,05 et 5%.
Par « parfums », on entend ici des substances naturelles ou synthétiques odorantes, ou des mélanges de telles substances, aptes à produire, sur une durée prolongée compatible avec la durée d'utilisation visée du produit composite, une odeur agréable. Il peut s'agir d'huiles essentielles (i.e. un liquide aromatique et volatil isolé par un processus de séparation physique à partir d'une plante odorante d'une seule espèce botanique), ou de constituants d'huiles essentielles, tels que des monoterpènes, sesquiterpènes, alcools, aldéhydes, cétones, esters, hydrocarbures. Si les parfums sont utilisés en même temps qu'un autre agent actif tel qu'un insecticide, il est avantageux de choisir des parfums dont la pression partielle est du même ordre de grandeur que celle de l'insecticide (13,8 mPa pour la vaporthrine) ; le parfum devient dans ce cas un agent de contrôle de la durée de vie de l'agent actif. L'acétate de polyvinyle partiellement ou totalement hydrolyse peut être utilisé à titre d'adjuvant pour donner un aspect plus homogène et brillant au comprimé. Dans un autre mode de réalisation, on introduit un indicateur de fin de vie du produit composite dans la matrice, préférentiellement dans une matrice hydratée. On choisit à cet effet avantageusement un sel d'un cation métallique qui, en fin de la déshydratation de la matrice, subit un changement de coloration consécutif à l'action de P oxygène. A cette fin, on peut utiliser un sel ferreux, éventuellement assisté d'un agent d'exaltation de la couleur, tel que le KSCN.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'indicateur de fin de vie est constitué de sulfate ferreux, de préférence pentahydraté (car de couleur blanche, mais le sel heptahydraté, de couleur légèrement verdâtre, peut aussi convenir sur le plan technique), éventuellement associé à de l'acétate de magnésium tetrahydraté et d'acide ascorbique comme agents régulateurs de la transformation du sel ferreux en sel ferrique. Cette composition convient pour des matrices hydratées ou non hydratées, sachant que l'acétate de magnésium permet d'avoir le taux d'humidité minimal nécessaire aux réactions de type oxydo-réduction conduisant au changement de coloration.
Les concentrations utilisables (exprimées en % massiques du comprimé) sont : Sulfate ferreux pentahydraté: entre 3 et 30%, et de préférence entre 5 et 15%
Acide ascorbique : entre 1 et 10%, de préférence entre 1,5 et 6% Acétate de magnésium tetrahydraté : entre 1 et 8%, de préférence entre 1,5 et 5%.
Une composition typique comprend : Sulfate ferreux 7,5%, acide ascorbique 3%, acétate de magnésium 3% ; elle peut être utilisée par exemple avec une matrice de lactate de calcium pentahydraté. L'efficacité biologique du comprimé n'est pas modifiée par la présence de l'indicateur de fin de vie. Les trois constituants de cet indicateur de fin de vie sont de préférence incorporés dans le mélange constitué par le vecteur et la matrice dans l'ordre indiqué ci-dessus. Un tel comprimé, initialement de couleur blanche, adoptera une couleur « marron » ou « rouille » en fin de durée d'utilisation recommandée.
Un des avantages du produit composite selon l'invention est sa capacité de -libérer progressivement et sur une longue durée, typiquement de l'ordre de quelques semaines, l'agent actif. Cette libération dépend peu des conditions extérieures (température ambiante, humidité ambiante, ventilation), et en particulier ne dépend pas de l'absorption d'humidité par le comprimé formé à partir dudit produit composite.
Les inventeurs ont observé que les sels hydratés, et en particulier le L-lactate de calcium pentahydraté, dégagent au cours de leur vieillissement de l'eau, qui se libère au moins en partie, du fait qu'une déshydratation totale ne se produit que très difficilement. Cela ne conduit pas à la désintégration du comprimé. Sans être lié par une explication scientifique du fonctionnement du produit composite selon l'invention, il semble qu'il se forme ainsi un réseau tridimensionnel cavitaire qui rend accessible à
• l'air une grande partie du vecteur hydrophobe qui n'est pas miscible avec la matrice. Par ailleurs, le vecteur, suite à la compression qui forme une étape essentielle du procédé de fabrication du produit composite selon l'invention, est présent sous la forme d'un film assez mince, avec un rapport surface sur volume élevé ; cela facilite l'accès de l'agent actif dissout dans le vecteur à l'air ambiant par l'intermédiaire du réseau cavitaire formé par l'évaporation de l'eau de la matrice. Les inventeurs ont également constaté par des analyses de thermogravimétrie que la température d'émission d'eau du composite augmente après compression.
Le procédé de fabrication du produit composite selon l'invention comprend les étapes suivantes : . .
(a) on dissout au moins un agent actif, qui peut être solide ou liquide, dans une phase hydrophobe liquide, de préférence en dissolvant l'agent actif dans une huile paraffinique à l'état liquide ou en l'ajoutant directement à la phase hydrophobe liquide, et on forme ainsi une solution liquide qui peut éventuellement être solidifiée pour former une solution solide;
(b) on prépare un produit intermédiaire P en mélangeant le produit issu de l'étape (a) avec la matrice ;
(c) on forme par compression du produit intermédiaire P un comprimé de forme voulue. R2007/000747
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La dissolution de l'agent actif, ou du mélange d'agents actifs, dans une huile paraffïnique liquide se fait soit à la température ambiante soit à une température supérieure à la température ambiante. La paraffine choisie pour l'étape (a) devra normalement être chauffée à une température adaptée pour se présenter sous forme liquide pour recevoir l'agent actif. Typiquement, la température sera comprise entre 50 et 15O0C, et de préférence entre 60 et 1000C. On évitera des températures trop élevées qui risquent de dégrader l'agent actif. Le procédé selon l'invention n'a pas besoin de faire appel à des solvants légers.
L'étape (b) peut avantageusement être effectuée selon l'un des deux modes de réalisation suivants :
Dans un premier mode de réalisation (bl), qui conduit à un produit intermédiaire Pl, on mélange la solution solide ou liquide obtenue à l'étape (a) avec la matrice se présentant sous forme de poudre. Le produit intermédiaire Pl ainsi obtenu a la forme soit d'un mélange de solides poudreux ou granulaires soit d'une pâte de consistance appropriée soit d'un mélange liquide et d'un solide poudreux. Cette variante peut être effectuée avantageusement dans une extrudeuse bi-vis de type connu, avec une pression qui peut aller jusqu'à 300 kg/cm2, et qui est préférentiellement comprise entre 10 et 200 kg/cm2.
Dans un deuxième mode de réalisation (b2), qui conduit à un produit intermédiaire P2, on solidifie la solution liquide obtenue à l'étape (a) par trempe, on effectue ensuite un broyage pour obtenir une poudre, ladite poudre étant ensuite mélangée avec la matrice se présentant également sous la forme de poudre. Le produit intermédiaire P2 ainsi obtenu est une poudre.
Ladite trempe peut se faire avantageusement au contact avec une surface froide, par exemple une tôle refroidie à une température inférieure à 00C. Le produit solide obtenu par cette trempe doit normalement être broyé, de préférence à froid, par exemple par cryobroyage ou par projection sur une surface refroidie à la température de solidification, de préférence à une température inférieure à 00C, et encore plus préférentiellement à une température comprise entre -16O0C et -200C. L'avantage de cette variante (b2) est qu'elle dissocie la solidification de la solution obtenue à l'étape 7 000747
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(a) de la préparation du produit intermédiaire qui renferme le vecteur et la matrice dans les proportions voulues.
D'une manière générale, si on utilise un produit intermédiaire P solide, on préfère procéder par une solidification rapide du mélange vecteur - agent actif, car selon les constatations des inventeurs, la solidification rapide conduit à un produit intermédiaire P mieux cristallisé dont la mise en oeuvre avec la matrice, ainsi que la compression pour foπner un comprimé, se trouvent facilitées.
Le procédé selon l'invention peut faire intervenir plusieurs sels en mélange qui forment la matrice, et plusieurs vecteurs différents, miscibles entre eux ou non. L'utilisation d'une matrice formée • de plusieurs sels permet de modifier les caractéristiques de flux hydrique de la matrice. L'utilisation de plusieurs vecteurs permet d'incorporer de manière séparée plusieurs agents actifs ou adjuvants, par exemple afin d'éviter leur interaction dans le vecteur ; dans ce cas, on peut aussi utiliser plusieurs lots du même vecteur dans lequel on dissout un agent actif ou adjuvant par lot, ou plusieurs vecteurs ou adjuvants compatibles entre eux par lot. On peut aussi dissoudre dans différents vecteurs un seul agent actif qui présente dans ces différents vecteurs une cinétique de libération différente.
La dernière étape du procédé selon l'invention est la compression du produit intermédiaire Pl ou P2. Cette étape est essentielle pour obtenir des pièces tridimensionnelles. A titre d'exemple, on a formé par compression d'un produit intermédiaire composé de 90% de 5HLACA et 10% de paraffine avec un point de fusion compris entre 580C et 62°C (contenant l'agent actif vaporthrine ainsi qu'un parfum) un comprimé dont la densité d était égale à 1 sous une pression de 10 kg/cm", et égale à 1,277 sous une pression de 200 kg/cm2.
Le rapport pondéral entre le vecteur et la matrice peut varier dans des limites vastes. Avantageusement, le produit composite selon l'invention comprend entre 50 et 99% de matrice et entre 1 et 50% de vecteur. On préfère utiliser entre 60 et 90% de matrice et entre 10 et 40% de vecteur, et encore plus préférentiellement entre 75 et 90% de matrice et entre 10 et 25% de vecteur. Dans un mode de réalisation typique, on 7 000747
14 fabrique des comprimés comportant entre 80% et 90% de matrice (5HLACA) et entre 10 et 20% de vecteurs hydrophobes, tel qu'un mélange de paraffine et d'huile de paraffine. Préférentiellement, les comprimés fabriqués sont des comprimés blancs. Le comprimé peut être préparé avec des formes tridimensionnelles très diverses : plaques, feuilles, bâtonnets, boules, cubes, cylindres, pyramides, ovoïdes, fils. On peut aussi préparer des objets de forme figurative. Ces comprimés peuvent être utilisés pendant plusieurs semaines à température ambiante sans modification de leurs propriétés de texture et sans désintégration. Par ailleurs, ces comprimés restent intacts et ne se désintègrent pas lorsqu'ils tombent par terre, sur une surface dure. •
Le produit composite selon l'invention peut être utilisé de différentes manières. 11 peut être utilisé par évaporation à la température ambiante, c'est-à-dire on laisse le produit simplement reposer à l'air. 11 peut aussi être utilisé par fumigation à une température supérieure à 250C. Une utilisation typique est l'utilisation pour combattre ou chasser les mites. Une autre utilisation similaire vise les mites alimentaires. Le produit composite selon l'invention peut aussi être utilisé dans des dispositifs diffuseurs, par exemple des dispositifs incorporant un chauffage, une ventilation, une humidification, ou une programmation du chauffage et/ou de Ia ventilation et/ou de l'humidification.
Exemples
Les exemples suivants 1 à 9 illustrent la préparation du produit composite selon l'invention.
Exemples 1 à 7 :
1) Préparation du vecteur :
15,86 g de la phase solide vecteur a été obtenue en liquéfiant à 85°C 10,00 g (environ 63% en poids) de boules de paraffine (point de fusion compris entre 58°C et 62°C) avec 3,16 g d'une huile minérale de paraffine (environ 20% en poids) (IGOL) ayant un volume massique de 810-875 (numéro enregistré NF T 60-101) contenant 2,70 g de vaporthrine (environ 17% en poids). On a obtenu une solution claire. Le produit a ensuite été coulé dans un récipient métallique contenant de l'azote liquide. La masse solide a ensuite été broyée et réduite en fine poudre.
2) Incorporation du vecteur à la matrice :
4,00 g de ce solide vecteur sous forme de poudre a ensuite été ajouté à 36,00 g de fine poudre (pureté de 98%) de 5HLACA, de la société ACROS, numéro CAS : [5743-47-
5]). La composition du mélange était donc la suivante :
5HLACA : P : OP : VP 90% : 6,3% : 2,0% : 1 ,7% avec les abréviations : P = Paraffine, OP = Huile de paraffine, VP = Vaporthrine.
Quatre boules blanches solides de 8,50 g ont alors été obtenues par compression entre
50 et 150 kg/cm2.
D'autres exemples de produit(s) composite(s) selon l'invention ont été réalisés avec la méthode énoncée ci-dessus. Les tableaux 1 et 2 récapitulent les compositions de ces exemples (Pf est l'abréviation de parfum).
Dans les exemples 2 à 9, du parfum a été ajouté à l'huile de paraffine en même temps que la vaporthrine.
Tableau 1 : Compositions du produit composite selon l'invention avec du 5HLACA
Figure imgf000016_0001
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Exemples 8 et 9 :
Tableau 2 : Compositions du produit composite selon l'invention avec du GANA
Figure imgf000017_0001
Exemple 10 :
Cet exemple démontre la compressibilité du produit composite selon l'invention. Des billes d'un mélange de 5HLACA (la matrice) et de paraffine (le vecteur) ont été préparées dans les proportions 5HLACA : P 90% : 10%, afin de réaliser une étude de la compressibilité. Les tableaux 3 et 4 illustrent cette étude de compressibilité. Tableau 3 : Dimension volumique et compression
Figure imgf000017_0002
Tableau 4 : Densité et compression
Figure imgf000017_0003
Exemple 11 :
Cet exemple est une comparaison de l'émission de matière volatile en fonction de la matrice du produit composite, c'est-à-dire entre le GANA et le 5HLACA :
Les analyses ont été réalisées par thermo gravimétrie (ATG) à 30°C sous balayage d'hélium (lOOmL/min).
- (A) : produit composite selon l'invention de composition: GANA :P:OP:VP 50% : 31,5% : 10% : 8,5% ;
(B) : produit composite selon l'invention de composition: 5HLACA : P : OP : VP 50% : 31,5% : 10% : 8,5% ;
Tableau 5 : Emission de matière volatile en fonction de la matrice
Figure imgf000018_0001
L'émission du produit composite (A) dont la matrice est du GANA est essentiellement de la vaporthrine, alors que dans le produit composite (B) dont la matrice est du 5HLACA, de l'eau est aussi émise.
Exemple 12 :
Cet exemple est une comparaison de l'émission de matière volatile selon qu'il s'agit de parfum ou de vaporthrine. Les analyses ont été réalisées par ATG à 3O0C sous balayage d'hélium (1 OOmL/min). (C) : produit composite selon l'invention de composition: 5HLACA :P:OP:VP 50% : 31,5% : 10% : 8,5% ; - (D) : produit composite selon l'invention de composition: 5HLACA :P:OP:Pf
6496 50% : 31,5% :10% : 8,5% ; - (E) : produit composite selon l'invention de composition: 5HLACA :P:OP:Pf
1264 50% : 31,5% : 10% : 8,5%. Les références des parfums (6496 et 1264) sont issues de la nomenclature Robertet. 00747
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Tableau 6 : Emission de la matière volatile
Figure imgf000019_0001
Exemple 13:
Cet exemple est une comparaison de l'émission de matière volatile en fonction de la température :
Les analyses ont été réalisées par ATG à 25, 30, 35 et 400C sous balayage d'hélium
(lOOmL/min) avec un échantillon de produit composite selon l'invention dont la composition était la suivante :
5HLACA : P : OP : VP 50% : 31,5% : 10% : 8,5%.
Tableau 7 : Emission de la matière volatile
Figure imgf000019_0002
Exemple 14 :
Cet exemple est une comparaison de l'émission de matière volatile en fonction du support : Les mesures suivantes ont été effectuées par thernio gravimétrie (ATG) isotherme à 3O0C sous balayage d'hélium (lOOmL/min).
(F) : produit composite selon l'invention de composition : 5HLACA : P : OP : VP : Pf 50% ; 31,5% : 10% : 8,5% ;
(G) : Papier de cellulose (abrégé ci-après : C) imprégné d'un mélange huile de paraffme/vaporthrine de composition : C : OP : VP : Pf 80,8 : 9,6 : 9,6.
(H) : Papier de cellulose imprégné de vaporthrine de composition centésimale .
C : VP 92% : 8% ;
(I) : Vaporthrine pure ;
(K) : Papier cellulosique seul
Tableau 8 : Emission de la matière volatile en fonction du support
Figure imgf000020_0001
NM : non mesuré
On constate qu'il n'y a pratiquement pas d'effet du support cellulosique, en comparant les pourcentages d'émission du papier de cellulose imprégné de vaporthrine (H) et de la vaporthrine pure (I). En effet, on constate toujours quasiment le même écart entre les pourcentages d'émission de (H) et (I) ; donc un parallélisme entre l'évolution de l'émission de la vaporthrine pure et celle imprégnée sur de la cellulose. On note une perte spontanée due à l'émission d'eau par ATG isotherme du fait du balayage d'hélium sur le papier seul (valeurs de l'émission de (K)). Exemple 15:
Cet exemple est une analyse thermogravimétrique dynamique du produit composite selon l'invention, avec une élévation de température de 10°C/min et avec un débit d'hélium de lOOmL/min. II s'agissait de mesurer l'effet dû à la matrice et à la compression, par comparaison entre un échantillon comprenant seulement de la vaporthrine et un échantillon comprenant un mélange de composition 5HLACA : VP 50% : 50%. On a constaté une déperdition de poids pour des températures comprises entre 800C et 1500C, suivie d'une perte de masse régulière. Cet exemple illustre la capacité de fumigation du produit composite selon l'invention.
Les exemples suivants illustrent le vieillissement des boules de produit composite selon l'invention.
Exemple 16 :
Cet exemple montre le vieillissement de poudre dont la matrice est du GANA. Un mélange selon la méthode décrite dans les exemples 1 à 9 a été réalisé. Il comprenait : 40,00 g de paraffine, 4,00 g d'huile de paraffine, - 4,01 g de vaporthrine,
2,03 g de parfum.
Après mise en poudre par dissolution à chaud et cryo-broyage, 48,5 g de ce mélange a été isolé pour être mélangé avec 48,5 g de GANA (pureté de 98%). La composition de la poudre à vieillir était donc la suivante : GANA : P : OP : VP : Pf 48,53% : 41,2% : 4,1% : 4,14% : 2,03%. La teneur en matière volatile était comprise entre 6 et 7% (en tenant compte d'une quantité maximum d'eau de l'ordre de 0,1% à 0,2% dans le GANA). Le vieillissement du produit composite a été suivi sur 10 essais de masse moyenne de 3,00 g (soit 185,1 mg de matière volatile) pendant 37 jours. Le tableau 9 présente les mesures de matière volatile émise réalisées au cours de ces 37 jours (soit 888 heures au total). Le tableau 9 mentionne les masses de matière volatile émise pendant les temps indiqués sur chaque ligne du tableau.
Tableau 9 : Emission de la matière volatile en fonction du temps
Figure imgf000022_0001
Sur 888 heures, la perte totale de poids est de 21,34 mg sur une masse de matière volatile de 185,1 mg. Cela représente donc une émission de 11,5% de la matière volatile qui se compose de vaporthrine et de parfum.
De plus, on constate une émission de matière volatile importante au cours des 48 premières heures du vieillissement. Ensuite, l'émission est régulière et voisine de 7 μg/heure/ g de matière inclue.
Exemple 17: Exemple de vieillissement de poudre dont la matrice est du 5HLACA.
Un mélange selon la méthode décrite dans les exemples 1 à 9 a été réalisé. Il comprenait :
6, 17 g de paraffine, - 0,83 g d'huile de paraffine,
2.00 g de vaporthrine,
1.01 g de parfum.
Ce qui représentait un mélange de 10,01 g. 000747
22
Le mélange fluide a été obtenu par chauffage à 900C, puis la mise en poudre a été réalisée par cryo-broyage.
La poudre ainsi obtenue a été mélangée avec 90 g de 5HLACA (pureté de 98%) en poudre contenant 22% d'eau,
La composition du produit composite à vieillir était donc la suivante : 5HLACA : P : OP • VP : Pf 90% : 6,17% : 0,83% : 2% : 1%, soit 22,8% de matière volatile.
Douze boules (environ de 8g chacune) ont été préparées et mises à l'étuve non ventilée à 4O0C. Ce qui représentait une quantité théorique de matière éliminable de 1,83 g par boule. Le tableau 10 récapitule les résultats des pesées sur chaque boule prélevée.
Tableau 10 : Emission de la matière volatile en fonction du temps
Figure imgf000023_0001
Après 57,2 jours de maintien à 400C (soit 1375 heures), la quantité de matière volatile émise est de 1,3994 g soit 76% de la matière volatile contenue dans le produit composite selon l'invention (eau, vaporthrine, parfum). 00747
23
Exemple 18 :
Cet exemple présente les résultats de l'analyse chromatographique capillaire en phase gazeuse (CGC) réalisée sur les boules de l'exemple 17, qui ont été mises en poudre et extraites au mélange éther de pétrole/chlorure de méthylène 50 : 50. Il s'agissait de mesurer l'émission de matières volatiles, excluant l'eau, c'est-à-dire seulement les substances actives (vaporthrine et parfum). Le dosage a été effectué par rapport à l'huile de paraffine.
Le tableau 11 présente les résultats de pourcentages de vaporthine et de parfum émis en fonction du temps.
Tableau 11 : Emission de vaporthrine et de parfum
Figure imgf000024_0001
Après 1375 heures (57,2 jours), 78,2% de la vaporthrine a été évaporée.
Après 25 jours, on constate que la moitié de la quantité de vaporthrine a été émise. Le temps de demi-émission est donc de 600 heures. 7 000747
24 Exemple 19 :
Cet exemple montre l'efficacité insecticide des comprimés selon l'invention.
Pour la détermination de l'activité biologique du produit composite selon l'invention, on utilise un protocole d'évaluation de l'efficacité biocide :
Les essais de toxicité sont réalisés dans des enceintes en carton d'un volume de 53 litres (45,5 cm x 33,5 cm x 35 cm), fermées (mais pas de façon hermétique), placées dans une pièce à température ambiante.
Une mouche (ordre des Diptères), Ceratitis capitata Wied, est utilisée comme réactif biologique pour évaluer l'efficacité des dispositifs.
Les insectes sont placés dans des cages d'environ 9 litres de volume (20 cm x 20 cm x
23 cm) grillagées sur quatre faces ; ils ont de la nourriture ad libitum.
Les produits composites à tester sont mis en place dans l'enceinte dix heures avant les insectes. La mortalité est contrôlée deux fois par jour. Sont considérés comme morts les insectes ne présentant plus aucun mouvement. II est à noter que les symptômes d'une atteinte sévère du système nerveux sont visibles bien avant l'immobilité complète. De tels insectes ne survivront pas. La procédure utilisée ici sous-estime donc l'effet réel des produits testés.
Le sexe de chaque insecte mort est déterminé. La mortalité dans une enceinte témoin (sans le produit à tester) est suivie en parallèle.
Six variables, trois pour les mâles et trois pour les femelles, sont prises en compte pour évaluer l'efficacité des produits :
1) La durée d'exposition nécessaire pour entraîner la mort du premier insecte d'un sexe donné, désignée par « El mâles » et « EI femelles » ; 2) La durée d'exposition nécessaire pour entraîner la mort de 50% des insectes d'un sexe donnée, désignée par « TL 50 mâles » et « TL 50 femelles » ;
3) La durée d'exposition nécessaire pour entraîner la mort du dernier insecte d'un sexe donné, désignée par « ET mâles » et « ET femelles » ;
Les pourcentages de mortalité sont corrigés, si nécessaire, en prenant en compte la mortalité des témoins. Le tableau 12 montre des résultats obtenus sur des produits composites neufs (une douzaine), qui n'ont pas encore été maintenus à l'atmosphère ambiante.
Les compositions de ces composites sont indiquées dans les cinq premières colonnes du tableau, avec les abréviation suivantes :
P : paraffine; OP : huile de paraffine ; 5HLACA : L-lactate de calcium pentahydraté;
VP : vaporthrine; Pf : parfum.
A la dernière ligne du tableau, ont été indiqués les résultats obtenus avec le paradichlorobenzène.
Tableau 12
Figure imgf000026_0001
Pour les composites n° 8 et 10, du gluconate de sodium (GANA) a remplacé le
5HLACA.
De plus, PVA indique l'ajout d'alcool polyvinylique à la dose indiquée.
Certains insectes développent une résistance particulière de façon aléatoire et peuvent contribuer à modifier la cohérence des résultats. Le tableau 13 montre des résultats obtenus sur des produits composites qui ont été maintenus pendant un nombre de jours indiqué avant d'être introduits dans les enceintes.
Tableau 13
Figure imgf000027_0001
Les numéros de la première colonne du tableau 13 se réfèrent aux numéros de la première colonne du tableau 12.
Exemple 20 :
Cet exemple montre l'efficacité longue durée d'un comprimé (0,3% de vaporthrine
15% de vecteur paraffmique, 85% de lactate de calcium pentahydraté) selon l'invention.
On a déterminé les valeurs TL50 et TLlO pour des mouches maies et femelles, selon la méthode indiquée dans l'exemple 19, avec huit comprimés d'environ 3,5 g chacun, à l'introduction des comprimés, à 8 jours et à 181 jours. Les résultats sont résumés dans le tableau 14.
Tableau 14
Figure imgf000028_0001
Une composition similaire, mais avec une teneur en vaporthrine de 0,2%, a été essayée à raison de six comprimés (Tableau 15) et quatre comprimés (Tableau 16).
Tableau 15
Figure imgf000028_0002
Tableau 16
Figure imgf000028_0003
Ces résultats montrent que les valeurs de TL50 et TLlO diminuent avec le vieillissement du comprimé en situation d'utilisation, mais ces valeurs, après environ six mois, restent encore à un niveau d'efficacité satisfaisant.
Exemple 21 :
On a effectué une analyse thermogravimétrique de plusieurs matrices ou produits selon l'invention pour mettre en évidence l'influence de la compression sur la capacité d'émission de volatiles. (1 ) On a constaté que le lactate de calcium pentahydraté en poudre présente un pic d'émission à une température 77,40 0C ; ce pic correspond au départ d'eau. Le même produit, mais sous forme comprimé, présente un pic d'émission à une température de 83,75°C. (2) On a constaté qu'un mélange en poudre constitué de lactate de calcium pentahydraté et de paraffine contenant parfum et insecticide émet un pic d'émission de 93,27°C ; ce pic correspond au départ d'eau. Le même produit, mais sous forme comprimé, présente un pic d'émission à une température de 1 l δ,67°C.

Claims

Revendications
1) Produit composite apte à diffuser au moins un agent actif, caractérisé en ce qu'il comprend : a) au moins une matrice non hygroscopique et compressible à base d'au moins un sel ; b) au moins un vecteur hydrophobe et non miscible avec la matrice, contenant au moins un agent actif, ledit vecteur étant solide à la température ambiante, et ledit vecteur maintenant ledit agent actif en solution solide ; c) éventuellement des adjuvants ou d'autres agents actifs, se trouvant dans la matrice et / ou dans le vecteur.
2) Produit selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite matrice est un sel hydraté, et de préférence sélectionné dans le groupe constitué par le lactate de calcium pentahydraté, le L-glutamate de calcium tétrahydraté, le disodium glycérophosphate pentahydraté, le L(+) tartrate de sodium dihydraté, le levulinate de calcium dihydraté, le tétraborate de sodium décahydraté, le phosphate de sodium dodécahydraté, le pyrophosphate de sodium décahydraté, le sulfanilate de sodium hydraté, le sulfate de magnésium heptahydraté.
3) Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matrice est un sel non hydraté, et de préférence sélectionné dans le groupe constitué par les sels de sodium, potassium ou calcium de l'acide gluconique et très préférentiellement le gluconate de sodium.
4) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite matrice est un mélange de sels hydratés ou un mélange de sels non hydratés ou un mélange de sels hydratés et de sels non hydratés.
5) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit vecteur est sélectionné dans le groupe constitué par une paraffine, une cire naturelle ou une cire synthétique. 6) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un agent actif est sélectionné dans le groupe constitué par les biocides, les insecticides, les anesthésiants, les répulsifs, les parfums, les désodorisants, les désinfectants.
7) Produit selon Tune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la concentration de P agent actif est comprise entre 0,01% et 10%, et préférentiellement entre 0,20% et 1%.
8) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'agent actif comprend un ou plusieurs biocides en une concentration totale comprise entre 0,1% et 1,0%, et préférentiellement comprise entre 0,1% et 0,5%.
9) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend
(i) entre 75% et 90% de ladite matrice hydrophobe, et (ii) entre 10% à 25% dudit vecteur avec ledit au moins un agent actif.
10) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la matrice est un produit biotechnologique, et de préférence un produit de fennentation.
1 1 ) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un comprimé, et de préférence sous la forme d'un comprimé blanc.
12) Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un indicateur de Fin de vie, qui, de préférence comprend (en pourcents massiques dudit produit )
(i) Sulfate ferreux pentahydraté: entre 3 et 30%, et de préférence entre 5 et 15% (ii) Acide ascorbique : entre 1 et 10%, de préférence entre 1,5 et 6% (iii) Acétate de magnésium tetrahydraté : entre 1 et 8%, de préférence entre 1,5 et 5%.
13) Procédé de fabrication du produit composite selon une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel
(a) on dissout au moins un agent actif dans une phase hydrophobe liquide pour former une solution liquide qui peut éventuellement être solidifiée pour former une solution solide;
(b) on prépare un produit intermédiaire P en mélangeant le produit issu de l'étape (a) avec la matrice,
(c) on forme par compression du produit intermédiaire P un comprimé de forme voulue.
14) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), on mélange la solution liquide ou solide obtenue à l'étape (a) avec la matrice se présentant sous forme de poudre, pour obtenir ledit produit intermédiaire P.
15) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'à l'étape (b) : (i) on solidifie la solution obtenue à l'étape (a) par trempe, (ii) on effectue un broyage du produit issu de la trempe pour obtenir une poudre,
(iii) on mélange ladite poudre avec la matrice se présentant également sous la forme de poudre, pour obtenir ledit produit intermédiaire P.
16) Utilisation du produit composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 pour diffuser un agent actif dans une phase gazeuse ou liquide.
17) Utilisation selon la revendication 16, caractérisé en ce que la diffusion de l'agent actif se fait par évaporation à température ambiante, ou par fumigation à une température supérieure à 250C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1190725A2 (fr) * 2000-09-25 2002-03-27 Givaudan SA Procédé pour maintenir la perception de parfum en présence d' un matériau absorbant

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